第7章 中断与异常
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中断基本概念
定义:CPU暂停现行程序,转而处理随机到来的事件,待处理完后再回到被暂停的程序继续执行,这个过程就是中断。
中断过程:
中断处理的隐操作:程序状态及程序断点地址的进栈及出栈。
中断请求
中断响应
中断服务
中断结束
中断处理
中断基本概念
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中断系统其他功能:
支持多中断源和多种中断源。
支持中断屏蔽处理。
支持中断嵌套处理。
支持中断优先级修改。
支持中断结束方式选择。
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(如键盘、鼠标,串口,并口打印机等)中断
中断请求:多个中断请求的排队和判优由中断控制器完成,产生的有无中断请求的信号送到CPU的INTR引脚。
中断类型号:通过数据总线送到CPU中。
EFLAGS寄存器的IF位影响CPU对中断请求的响应。
处理器在当前指令执行结束的时候启动中断识别INTA总线周期。
属性:硬件、可屏蔽、向量。
SIO
LPC47B27X
…
IRQx
82801HB
SERIRQ
82G965
Pentium 4/Conroe
INTR
中断类型号
PIRQx
中断与异常类型
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中断请求:中断请求的信号送到CPU的NMI引脚。
中断类型号:固定为2。
CPU不需要进行中断识别,直接处理中断。
属性:硬件、不可屏蔽、向量。
NMI由0跳变到1以后要维持至少4个连续的处理器时钟周期的高电平才被识别。
NMI由1跳变到0以后要维持至少4个连续的处理器时钟周期的低电平,新的NMI中断才能被识别。
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属性:软件、不可屏蔽、向量。
中断请求:指令执行中或程序调用产生。
中断类型号:CPU规定或指令给出。
CPU专用中断:除0错(0)、单步(1)、断点中断(3)、溢出(O(4))、边界越界中断(5)。
BIOS中断:I/O设备控制、实用服务、特殊中断、专用参数中断。
DOS中断:公开/未公开、可调用、系统功能。
自由中断:未定义(20H~3FH中未使用的中断)。
CPU不需要进行中断识别,直接处理中断。
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属性:软件、不可屏蔽、向量。
中断请求:指令执行中产生。
中断类型号:CPU规定。
失效(故障):错误在指令完成前,错误指令的CS:EIP压栈。该指令会重做。
陷阱:错误在指令完成后,错误指令下一指令的CS:EIP压栈。
中止:不保存,重启机器。
CPU不需要进行中断识别,直接处理中断。
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8259A主要任务
接受外部的中断请求;
管理所有外部的中断请求(排队、判优、屏蔽、嵌套);
向CPU产生中断请求INTR信号及中断类型号;
进行中断结束处理;
接受CPU命令及返回状态。
Intel 8259A
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CPU侧:
DB0~DB7;
外设侧:
IR0~IR7;
级联:
CS#;
RD#、WR#、A0;
SP#/EN#、 CAS0~CAS2。
INT、INTA#;
8259A引脚及内部结构
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